RADICALES LIBRES
Se consideran radicales libres (RL) aquellas moléculas que en su estructura atómica presentan un electrón desapareado o impar en el orbital externo, dándole una configuración espacial que genera una alta inestabilidad. Esto los hace extraordinariamente reactivos y de vida efímera, con una enorme capacidad para combinarse inespecíficamente en la mayoría de los casos, así como con la diversidad de moléculas integrantes de estructura celular:carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y derivados de cada uno de ellos. 1
Los RL se forman en condiciones fisiológicas en proporciones controlables por los mecanismos defensivos de las células. Son una herramienta defensiva microbiana y antitumoral del sistema inmunológico, pueden actuar como mensajeros e inductores genéticos; participan en el tono de contracción de la musculatura lisa de los vasos, etc. 2
En ciertas situaciones patológicas, la producción de RL se incrementa sustancialmente ingresándose al estado de Estrés Oxidativo (EOx). Se considera EOx al desbalance a corto y/o largo plazo del equilibrio entre antioxidantes y prooxidantes que provoca efectos adversos o desregulación de procesos fisiológicos y mecanismos de señalización a consecuencia de favorecer los procesos de prooxidación u obstaculizar los mecanismos antioxidantes. 2
En los últimos años se ha venido desarrollando cada vez más un interes mayor por los problemas relacionados con el estrés oxidativo, los radicales libres, las especies reactivas del oxigeno y los antioxidantes, todo esto por su importancia en la bioquímica, biología y medicina. Existen varios trabajos en los cuales se expone la relación existente entre el estres oxidativo y algunas enfermedades, N.F. Boyd y V.Mc Guire realizaron un estudio en 37 450 mujeres que tenían el diagnóstico de displasia mamaria, y encontraron elevación de los niveles de lípidos peroxidados. El Linxian General Population Study realizado en una población china de 30 000 personas mostró una reducción significativa del cáncer de estómago en aquellos que ingirieron suplementos de antioxidantes. El estudio MONICA de la OMS mostró que había una disminución de la mortalidad por infarto del miocardio en un grupo tratado con vitamina E (antioxidante). 1
De manera habitual, el oxígeno se encuentra en su forma más estable (O2), así el oxígeno es poco reactivo con una velocidad de reacción a temperatura fisiológica baja; sin embargo por reacciones puramente químicas, por acciones enzimáticas o por efecto de las
radiaciones ionizantes, se pueden producir una serie de especies químicas o sustancias
prooxidantes (moléculas o radicales libres altamente reactivos) que son capaces de dar lugar a múltiples reacciones con otros compuestos presentes en el organismo, que llegan a producir daño celular. 1
Existe un termino llamado EROS, que incluye a los RL y las moléculas derivadas del oxigeno que tengan una alta capacidad reactiva, que son las especies no radicalarias. 2
Las principales especies reactivas del oxígeno o sustancias prooxidantes son:
− Radical hidroxilo (HO)+
− Peróxido de hidrógeno (H2O2)
− Anión superóxido (O2)
− Oxígeno singlete (1O2)
− Oxígeno nítrico (NO)
− Peróxido (ROO)
− Semiquinona (Q)
− Ozono
Los radicales libres del oxígeno se clasifican de la forma siguiente:
1. Radicales libres inorgánicos o primarios: Se originan por transferencia de electrones
sobre el átomo de oxígeno, representan por tanto distintos estados en la reducción de este y se caracterizan por tener una vida media muy corta; estos son el anión superóxido, el radical hidróxilo y el óxido nítrico. 2
2. Radicales libres orgánicos o secundarios: Se pueden originar por la transferencia de un electrón de un radical primario a un átomo de una molécula orgánica o por la reacción de 2 radicales primarios entre sí, poseen una vida media un tanto más larga que los primarios; los principales átomos de las biomoléculas son: carbono, nitrógeno, oxígeno y azufre. 2
3. Intermediarios estables relacionados con los radicales libres del oxígeno: Aquí se incluye un grupo de especies químicas que sin ser radicales libres, son generadoras de estas sustancias o resultan de la reducción o metabolismo de ellas, entre las que están el oxígeno singlete, el peróxido de hidrógeno, el ácido hipocloroso, el peroxinitrito, el hidroperóxidos orgánicos. 2
Los radicales libres se generan a nivel intracelular y extracelular. Entre las células relacionadas con la producción de radicales libres del oxígeno tenemos los neutrófilos, monocitos, macrófagos, eosinófilos y las células endoteliales. Las enzimas oxidantes involucradas son la xantin-oxidasa, la indolamindioxigenasa, la triptofano-dioxigenasa, la mieloperoxidasa, la galactosa oxidasa, la ciclooxigenasa, la lipoxigenasa, la monoamino oxidasa y la NADPH oxidasa. 2
Efecto nocivo de los radicales libres.
El daño celular producido por las especies reactivas del oxígeno ocurre sobre diferentes macromoléculas:
1. Lípidos. Es aquí el mayor en un proceso que se conoce como peroxidación lipídica, afecta a las estructuras ricas en ácidos grasos poliinsaturados, ya que se altera la permeabilidad de la membrana celular produciéndose edema y muerte celular. 2
2. Proteínas. Hay oxidación de un grupo de aminoácidos como fenilalanina, tirosina, histidina y metionina; además se forman entrecruzamientos de cadenas peptídicas, y por último hay formación de grupos carbonilos. 2
3. Ácido desoxirribonucleico (ADN). Ocurren fenómenos de mutaciones y carcinogénesis, hay pérdida de expresión o síntesis de una proteína por daño a un gen específico, modificaciones oxidativas de las bases, delecciones, fragmentaciones, interacciones estables ADN-proteínas, reordenamientos cromosómicos y desmetilación de citosinas del ADN que activan genes. El daño se puede realizar por la alteración(inactivación/pérdida de algunos genes supresores de tumores que pueden conducir a la iniciación, progresión, o ambas de la carcinogénesis). 2
Los genes supresores de tumores pueden ser modificados por un simple cambio en una base crítica de la secuencia del ADN. 2
Antioxidantes
Halliwell define como antioxidante a toda sustancia que hallándose presente a bajas concentraciones respecto a las de un sustrato oxidable (biomoléculas), retarda o previene la oxidación de dicho sustrato. El antioxidante al colisionar con el RL le cede un electrón oxidándose a su vez y transformándose en un RL débil, no tóxico. No obstante no todos los antioxidantes actúan de esta manera. Los antioxidantes se pueden clasificar en exógenos, cuando ingresan a través de la cadena alimentaria: vitamina E, C, flavonoides etc., endógenos, cuando son sintetizados por la célula: glutatión, enzimas como superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT), y sus cofactores: selenio, hierro, cobre, zinc, manganeso. 2
Bibliografía
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